(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次側コイルを含む送電装置と２次側コイルを含む受電装置とを有し、当該１次側コイルと当該２次側コイルとを電磁気的に結合させることによって、当該送電装置から送電された交流電力を当該受電装置が受電する電力伝送システムの当該送電装置において、
前記１次側コイルの一端の電位を検出し、当該検出した電位を接地電位以上の電位に制限してなる波形モニタ信号を出力する波形モニタ回路と、
前記波形モニタ回路から入力された前記波形モニタ信号の波形変化を検出する波形検出回路と、
前記波形検出回路により検出された波形変化の検出結果に基づいて前記受電装置の負荷変調部による負荷変化によって伝達されたデータを検出するデータ検出回路と、
を備え、
前記波形モニタ回路は、
前記１次側コイルの一端と前記波形検出回路の入力端との間に、当該１次側コイルの一端から当該入力端に向う方向を順方向とするダイオードと、当該ダイオードのアノード側に設けられた第２の抵抗とを備える整流回路と、
その一端が前記ダイオードのアノード側と前記第２の抵抗との間に接続され、かつその他端が接地電位に維持される接地端子と接続された第１の抵抗と、
その一端が前記ダイオードのカソード側と接続され、かつその他端が接地電位に維持される接地端子と接続された第３の抵抗と、
を備える送電装置。
【請求項２】
前記整流回路は、前記ダイオードのカソード側と前記波形検出回路の入力端との間に第４の抵抗がさらに設けられる、請求項１に記載の送電装置。
【請求項３】
前記整流回路は、前記ダイオードのアノード側と前記第２の抵抗との間に第５の抵抗がさらに設けられる、請求項１又は２に記載の送電装置。
【請求項４】
前記ダイオードはショットキーバリアダイオードである、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の送電装置。
【請求項５】
前記ダイオードはツェナーダイオードである、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の送電装置。
【請求項６】
１次側コイルを含む送電装置と２次側コイルを含む受電装置と、波形変化を検出する波形検出回路とを有し、当該１次側コイルと当該２次側コイルとを電磁気的に結合させることによって、当該送電装置から送電された交流電力を当該受電装置が受電する電力伝送システムの当該送電装置に設けられる波形モニタ回路であって、
前記１次側コイルの一端と前記波形検出回路の入力端との間に、当該１次側コイルの一端から当該入力端に向う方向を順方向とするダイオードと、当該ダイオードのアノード側に設けられた第２の抵抗とを備える整流回路と、
その一端が前記ダイオードのアノード側と前記第２の抵抗との間に接続され、かつその他端が接地電位に維持される接地端子と接続された第１の抵抗と、
その一端が前記ダイオードのカソード側と接続され、かつその他端が接地電位に維持される接地端子と接続された第３の抵抗と、
を備える波形モニタ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電装置及びそれに用いられる波形モニタ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電磁誘導を利用して、金属部分の接点が無くても電力伝送を可能にする非接触電力伝送方式（無接点電力伝送方式とも呼ばれる）が脚光を浴びている。このような非接触電力伝送方式の従来技術として特許文献１に開示されたものが知られている。この従来技術では、受電装置（２次側）から送電装置（１次側）に向けてデータ通信が行われる場合に、受電側の負荷変調に基づいて１次側コイルに誘起された信号（コイル端信号）を取り出してそれを整流することにより受電側の負荷状態検出用の波形モニタ信号を生成する波形モニタ回路が提案されている。
【０００３】
図１０は特許文献１の波形モニタ回路を含む電力伝送システムの送電装置の構成を示した図である。同図に示す送電装置は、受電側の負荷変調により生成された１次側コイルＬ１の一端の信号であるコイル端信号に基づいて負荷状態検出用の誘起電圧信号を生成して出力する波形モニタ回路４１４と、波形モニタ回路４１４から入力された誘起電圧信号の波形変化を検出する波形検出回路４３０を含む送電制御装置４２０とを備えている。送電制御装置４２０は、波形検出回路４３０の検出結果に基づいて受電側の負荷状態を検出している。
【０００４】
また、波形モニタ回路４１４は、１次側コイルＬ１のコイル端信号ＣＳＧが生成されるコイル端ノードＮＡ２と、受電側の負荷状態検出用の誘起電圧信号ＰＨＩＮ１が生成されるモニタノードＮＡ１１と、の間に設けられる電流制限抵抗ＲＡ１を備える。さらに、波形モニタ回路４１４は、誘起電圧信号ＰＨＩＮ１をＶＤＤ電位にクランプするリミッタ動作を行うと共に、誘起電圧信号ＰＨＩＮ１に対する半波整流を行うリミッタ機能付きの整流回路４１７を備える。
【０００５】
整流回路４１７は、ダイオードＤＡ１とダイオードＤＡ２とを備える。ダイオードＤＡ１は、モニタノードＮＡ１１からＶＤＤノードへと向う方向が順方向となるように、モニタノードＮＡ１１とＶＤＤノードとの間に設けられている。このダイオードＤＡ１によって、誘起電圧信号ＰＨＩＮ１はＶＤＤ電位にクランプされ、最大定格電圧以上の電圧が送電制御装置８０のＩＣ端子に印加されることが防止される。一方、ダイオードＤＡ２は、接地端子からモニタノードＮＡ１１へと向う方向が順方向となるように、モニタノードＮＡ１１と接地端子との間に設けられている。このダイオードＤＡ２によって、誘起電圧信号ＰＨＩＮ１は半波整流される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−３３９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１０に示した送電装置では、１次側コイルの電圧基準が定められていないので、１次側コイルのコイル端信号ＣＳＧは、接地電位を基準として正電圧になる場合と負電圧になる場合とがある。ここで、１次側コイルのコイル端信号ＣＳＧが接地電位を基準として正電圧から負電圧に変化する場合には、ダイオードＤＡ２において接地端子からモニタノードＮＡ１１に向かって順方向電流が流れる。すると、モニタノードＮＡ１１の電位（誘起電圧信号ＰＨＩＮ１の電位）は、接地電位に対してダイオードＤＡ２の順方向電圧（閾値電圧）ＶＴ２の電位分低下する。
【０００８】
すなわち、１次側コイルのコイル端信号ＣＳＧが接地電位を基準として負電圧になる毎に、波形検出回路４０のモニタノードＮＡ１１の電位は、半波整流の際に意図した接地電位にクリップされず、ダイオードＤＡ２で発生する順方向電圧ＶＴ２の電位分低下し、接地電位を基準として負電圧となる。従って、送電制御装置４２０のＩＣ端子に負電圧が印加され、例えば送電制御装置４２０に含まれる電気回路素子の破壊を引き起こす寄生効果（ラッチアップ等）が生じるという課題があった。
【０００９】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的は、受電側の負荷状態を検出するために１次側コイルの一端の電位波形をモニタする波形モニタ信号の電位を常に接地電位よりも高くすることによって、波形検出回路に対して負電圧の波形モニタ信号が入力されることを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するために本発明に係る波形モニタ回路は、１次側コイルを含む送電装置と２次側コイルを含む受電装置と、波形変化を検出する波形検出回路とを有し、を有し、当該１次側コイルと当該２次側コイルとを電磁気的に結合させることによって、当該送電装置から送電された交流電力を当該受電装置が受電する電力伝送システムの当該送電装置において、前記１次側コイルの一端の電位を検出し、当該検出した電位を接地電位以上の電位に制限してなる波形モニタ信号を出力する波形モニタ回路と、前記波形モニタ回路から入力された前記波形モニタ信号の波形変化を検出する波形検出回路と、前記波形検出回路により検出された波形変化の検出結果に基づいて前記受電装置の負荷変調部による負荷変化によって伝達されたデータを検出するデータ検出回路と、を備え、前記波形モニタ回路は、前記１次側コイルの一端と前記波形検出回路の入力端との間に、当該１次側コイルの一端から当該入力端に向う方向を順方向とするダイオードと、当該ダイオードのアノード側に設けられた第２の抵抗とを備える整流回路と、その一端が前記ダイオードのアノード側と前記第２の抵抗との間に接続され、かつその他端が接地電位に維持される接地端子と接続された第１の抵抗と、その一端が前記ダイオードのカソード側と接続され、かつその他端が接地電位に維持される接地端子と接続された第３の抵抗と、を備えるものである。なお、「接地電位以上の電位に制限」されるとは、ある電位が接地電位以上の電位となるようにリミット(limit)され又はクリップ(clip)されることを意味する。
【００１６】
上記の送電装置において、前記整流回路は、前記ダイオードのカソード側と前記波形検出回路の入力端との間に第４の抵抗をさらに備えてもよいし、前記ダイオードのアノード側と前記第２の抵抗との間に第５の抵抗をさらに備えてもよい。
【００１７】
この構成によれば、１次側コイルの一端の電位が接地電位を基準として負電圧（接地電位未満の電位）となる場合には、１次側コイルの一端から波形検出回路の入力端への電流の流れが遮断され、波形検出回路の入力端子に入力される波形モニタ信号の電位が前記第３の抵抗を介して接地電位となる。これにより、波形検出回路に負電圧の波形モニタ信号が入力されることを防止できる。
【００１８】
上記の送電装置において、前記ダイオードはショットキーバリアダイオードであってもよいし、ツェナーダイオードであってもよい。
【００２０】
上記の課題を解決するために本発明に係る波形モニタ回路は、１次側コイルを含む送電装置と２次側コイルを含む受電装置と、波形変化を検出する波形検出回路とを有し、当該１次側コイルと当該２次側コイルとを電磁気的に結合させることによって、当該送電装置から送電された交流電力を当該受電装置が受電する電力伝送システムの当該送電装置に設けられる波形モニタ回路であって、前記１次側コイルの一端と前記波形検出回路の入力端との間に、当該１次側コイルの一端から当該入力端に向う方向を順方向とするダイオードと、当該ダイオードのアノード側に設けられた第２の抵抗とを備える整流回路と、その一端が前記ダイオードのアノード側と前記第２の抵抗との間に接続され、かつその他端が接地電位に維持される接地端子と接続された第１の抵抗と、その一端が前記ダイオードのカソード側と接続され、かつその他端が接地電位に維持される接地端子と接続された第３の抵抗と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、波形検出回路に対して負電圧の波形モニタ信号が入力されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は本発明の第１の実施の形態に係る電力伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は本発明の第１の実施の形態に係る波形モニタ回路とその周辺回路の構成を示す回路図である。
【図３】図３Ａは本発明の第１の実施の形態に係る送電装置のコイル端ノードにおいて出現するコイル端信号の波形を示す波形図である。図３Ｂは図３Ａに対応したモニタノードにおいて出現する波形モニタ信号の波形を示す図である。
【図４】図４は図２に示した波形モニタ回路の第１の変形例を示す回路図である。
【図５】図５は図２に示した波形モニタ回路の第２の変形例を示す回路図である。
【図６】図６は本発明の第２の実施の形態に係る波形モニタ回路とその周辺回路の構成を示す回路図である。
【図７】図７は図６に示した波形モニタ回路の第１の変形例を示す回路図である。
【図８】図８は図６に示した波形モニタ回路の第２の変形例を示す回路図である。
【図９】図９は図６に示した波形モニタ回路の第３の変形例を示す回路図である。
【図１０】図１０は従来の波形モニタ回路を含む電力伝送システムの送電装置の構成を示した回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
（第１の実施の形態）
[電力伝送システムの構成]
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電力伝送システムの構成を示すブロック図である。
【００２４】
図１に示す電力伝送システムは、１次側コイル６０を含む送電装置２００と、２次側コイル３９０を含む受電装置３００とを備え、１次側コイル６０と２次側コイル３９０とを電磁的に結合させて電力伝送トランスを形成することにより、送電装置２００から受電装置３００に電力を伝送することができ、ひいては負荷９０に電力を供給できる。
【００２５】
送電装置２００は、送電側の装置に実装されている。送電側の装置は、例えば充電装置である。受電装置３００は、受電側の電子機器に実装されている。充電側の電子機器とは、例えば携帯電話機、電気シェーバ、電動歯ブラシ、リストコンピュータ、ハンディターミナル、腕時計、コードレス電話機、携帯情報端末、電気自動車、又はＩＣカード等である。例えば、受電側の電子機器が携帯電話機である場合、次のような利用形態となる。即ち、電力伝送が必要な場合には、充電装置の所定の平面上に携帯電話機を接点の無い近接した状態に置くことによって、１次側コイル６０の磁束が２次側コイル３９０を通過するような状態にさせる。一方、電力伝送が不要な場合には、充電装置と携帯電話機とを物理的に離隔することによって、１次側コイル６０の磁束が２次側コイル３９０を通過しないような状態にさせる。
【００２６】
図１に示す電力伝送システムにおいては、非接触電力伝送方式に基づいて送電側ホスト２と受電側ホスト４との間のホスト間通信が可能となっている。
【００２７】
なお、送電側から受電側へのデータ通信は、データに応じて変調（周波数変調、位相変調、又はこれらの組合せ）された電力伝送波が送られることによって実現されている。以下では周波数変調を行う構成を例示するが、これには限定されない。具体的には、送電部７０は、データ「１」を受電装置３００に送信する場合には周波数ｆ１の交流電圧を生成し、データ「０」を送信する場合には周波数ｆ２の交流電圧を生成する。このように、送電側から受電側へデータを含んだ電力が送電される。この結果、受電装置３００が、電力伝送波の周波数の変化を検出して復調することによって、送電側から伝送されたデータ「１」又はデータ「０」を検出できる。
【００２８】
一方、受電側から送電側へのデータ通信は、負荷変調によって実現されている。具体的には、受電側の負荷変調部３２０は、送電側へ送信するデータに応じて受電側の負荷を変化させることによって、１次側コイル６０に誘起される電圧（電力伝送波）の波形を変化させる。例えばデータ「１」を送電側に送信する場合には受電側を高負荷状態にし、データ「０」を送信する場合には受電側を低負荷状態にする。これにより、送電側の制御回路８２が、１次側コイル６０に誘起される電圧に基づいて受電側の負荷状態の変化を検出（復調）することによって、受電側から伝送されたデータ「１」又はデータ「０」を検出できる。
【００２９】
[送電装置の構成]
以下では、図１に示した電力伝送システムの送電装置の構成を説明する。
【００３０】
送電装置（１次モジュールとも呼ぶ）２００は、送電側ホスト２、１次側コイル６０、送電部７０、送電制御装置８０、波形モニタ回路１００を備える。
【００３１】
送電側ホスト２は、例えばＣＰＵ、アプリケーションプロセッサ、ＡＳＩＣ回路等により実現でき、送電側ホスト２及び送電装置２００を含む送電側電子機器の全体的な制御処理等の各種処理を行う。
【００３２】
１次側コイル（送電側コイルとも呼ぶ）６０は、２次側コイル（受電側コイルとも呼ぶ）３９０と電磁結合して電力伝送用トランスを形成する。なお、１次側コイル６０には、コイル端信号Ｖ５０の電位が生成されるコイル端ノード５０が設けられており、コイル端ノード５０は波形モニタ回路１００と接続されている。
【００３３】
波形モニタ回路１００は、１次側コイル６０のコイル端ノード５０において出現するコイル端信号Ｖ５０に基づいて、波形検出回路４０に供給する波形モニタ信号Ｖ２０を生成する。例えば１次側コイル６０のコイル端信号Ｖ５０は、送電制御装置８０の最大定格電圧を超えるか、若しくは負の電圧になる。波形モニタ回路１００は、１次側コイル６０からコイル端信号Ｖ５０を受けて、送電制御装置８０の波形検出回路４０により負荷状態検出用の波形モニタ信号Ｖ２０を生成して、送電制御装置８０の波形モニタ用端子（ＩＣ端子）４２に出力する。
【００３４】
送電部７０は、電力伝送時には、変調回路１３０からの駆動信号に応じた所定周波数の交流電圧を生成して１次側コイル６０に供給する。一方、データ転送時には、受電側に送信するデータに応じて周波数が異なる交流電圧を生成して１次側コイル６０に供給する。送電部７０は、１次側コイル６０の一端を駆動する第１の送電ドライバと、１次側コイル６０の他端を駆動する第２の送電ドライバとを含んで実現できる。送電部７０が含む第１、第２の送電ドライバの各々は、例えばパワーＭＯＳトランジスタにより構成されるインバータ回路によって実現でき、送電制御装置８０によって制御される。
【００３５】
送電制御装置８０は、送電装置２００の各種の制御を行う装置であり、集積回路装置、マイクロコンピュータ及びそのプログラム等により実現できる。送電制御装置８０は、２値データ出力回路１２０、変調回路１３０、波形検出回路４０、データ検出回路４５、制御回路８２を備える。
【００３６】
２値データ出力回路１２０は、送電側ホスト２から受電側ホスト４へ転送される“０”又は“１”の２値データを生成する。変調回路１３０は、送電側ホスト２から受電側ホスト４へ転送される２値データに対して周波数の異なる駆動信号を生成して、この駆動信号により送電部７０を構成する第１の送電ドライバ及び第２の送電ドライバを駆動する。
【００３７】
波形検出回路４０は、１次側コイル６０の一端から取り出されたコイル端信号Ｖ５０に応じた波形モニタ信号Ｖ２０の波形変化を検出する。例えば、受電側の負荷状態として負荷電流が変化すると、１次側コイル６０の一端から取り出されたコイル端信号Ｖ５０、ひいてはコイル端信号Ｖ５０を加工した波形モニタ信号Ｖ２０の波形が変化する。波形検出回路４０は、この波形の変化を検出するものである。
【００３８】
データ検出回路４５は、波形検出回路４０により検出された波形変化の検出結果に基づいて受電装置３００の負荷変調部３２０による負荷変化によって伝達されたデータを検出する。
【００３９】
制御回路８２は、送電制御装置８０や送電装置２００の制御を行う。制御回路８２は、例えばゲートアレイ等のＡＳＩＣ回路や、マイクロコンピュータのプログラムによって実現できる。制御回路８２は、具体的には、電力伝送、負荷状態検出、周波数変調等に必要な各種のシーケンス制御や判定処理を行う。特に、制御回路８２は、データ検出回路４５により検出されたデータに基づいて、受電側の負荷状態（負荷変動、負荷の高低）を検出する。
[受電装置の構成]
以下では、図１に示した電力伝送システムの受電装置の構成を説明する。
【００４０】
受電装置（２次モジュールとも呼ぶ）３００は、２次側コイル３９０、受電部３１０、負荷変調部３２０、給電制御部３３０、及び受電制御装置３４０を備える。
【００４１】
受電部３１０は、２次側コイル３９０の交流の波形モニタ信号を直流電圧に変換する。この変換は、受電部３１０が備える整流回路等により実現できる。
【００４２】
負荷変調部３２０は、負荷変調処理を行う。具体的には受電側から送電側にデータを送信する場合に、送信するデータに応じて負荷変調部３２０での負荷を変化させることによって、１次側コイル６０に誘起されるコイル端信号Ｖ５０の波形を変化させる。
【００４３】
給電制御部３３０は、負荷９０への電力の給電をオン又はオフにする制御を行う。具体的には、受電部３１０で直流に変換された電圧から負荷９０に供給する電力を制御する。
【００４４】
受電制御装置３４０は、集積回路装置（ＩＣ）や、プログラムによって動作されるマイクロコンピュータ等により実現できる。受電制御装置３４０は、位置検出、周波数検出、負荷変調、或いは満充電検出等に必要な各種のシーケンス制御や判定処理を行う。
【００４５】
[波形モニタ回路の構成]
以下では、本発明の第１の実施の形態に係る波形モニタ回路とその周辺回路の構成を説明する。なお、図２は本発明の第１の実施の形態に係る波形モニタ回路とその周辺回路の構成を示す回路図である。
【００４６】
図２において、送電制御装置８０は、１次側コイル６０を駆動する送電部７０を構成する第１、第２の送電ドライバを駆動制御する。これにより、送電側から受電側に電力伝送が行われる。
【００４７】
一方、受電側から送電側にデータ通信が行われる場合、受電側の負荷変調部３２０は、送信するデータに応じて受電側の負荷を変化させて、１次側コイル６０に誘起される電圧を変化させる。このとき、波形モニタ回路１００は、１次側コイル６０のコイル端ノード５０からコイル端信号Ｖ５０を受けると、このコイル端信号Ｖ５０を整流して負荷状態検出用の波形モニタ信号Ｖ２０を発生し、送電制御装置８０の波形モニタ端子４２に向けて出力する。送電制御装置８０の波形検出回路４０は、波形モニタ端子４２を介して受信した波形モニタ信号Ｖ２０の波形変化を検出する。そして、データ検出回路４５は、波形検出回路４０により検出された波形変化の検出結果に基づいて受電装置３００の負荷変調部３２０による負荷変化によって伝達されたデータを検出し、当該検出したデータを制御回路８２に送信する。これにより、送電側（１次側）において、受電側（２次側）の負荷状態を検出できると共に、受電装置３００からの送信データを検出できる。
【００４８】
波形モニタ回路１００は、１次側コイル６０のコイル端ノード５０と接地端子（低電位電源ノード）との間に、ダイオードＤ１（本発明におけるダイオード）と、抵抗Ｒ１（本発明における第２の抵抗）と、抵抗Ｒ２（本発明における第１の抵抗）とが直列に接続されている。ダイオードＤ１と抵抗Ｒ１とによる回路は、整流回路１０１を構成する。詳述すると、ダイオードＤ１は、そのアノード側に１次側コイル６０のコイル端ノード５０と接続され、そのカソード側に抵抗Ｒ１の一端が接続されている。抵抗Ｒ１の他端は抵抗Ｒ２の一端と接続されている。抵抗Ｒ２の他端は接地端子と接続されている。ここで、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の接続点がモニタノード２０として定められており、モニタノード２０が送電制御装置８０の波形モニタ端子４２に接続されている。
[波形モニタ回路の動作]
以下では、図２に示した波形モニタ回路１００の動作を説明する。
【００４９】
コイル端ノード５０において出現するコイル端信号Ｖ５０の電位が、接地端子の電位（接地電位）に対してダイオードＤ１の順方向電圧ＶＴ１分高い電位（＝接地電位＋ＶＴ１）よりも高くなる場合、ダイオードＤ１にはコイル端ノード５０から接地端子に向って順方向電流が流れる。また、この順方向電流が抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２にも流れる。すると、モニタノード２０において出現する波形モニタ信号Ｖ２０の電位は、コイル端信号Ｖ５０からダイオードＤ１の順方向電圧（閾値電圧）ＶＴ１と、抵抗Ｒ１の電圧降下分（＝抵抗Ｒ１の抵抗値×ダイオードＤ１の順方向電流）と、抵抗Ｒ２の電圧降下分（＝抵抗Ｒ２の抵抗値×ダイオードＤ１の順方向電流）と、に基づいて定められる。具体的には、モニタノード２０において出現する波形モニタ信号Ｖ２０の電位は、コイル端信号Ｖ５０の電位からダイオードＤ１の順方向電圧ＶＴ１を差し引いた電位と、接地電位と、の間の電位差を、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との分圧比によって分圧したものとなる。これにより、波形モニタ信号Ｖ２０の電位は、送電制御装置８０の最大定格を超えないように設定できる。
【００５０】
コイル端ノード５０において出現するコイル端信号Ｖ５０の電位が、接地端子の電位に対してダイオードＤ１の順方向電圧ＶＴ１分高い電位（＝接地電位＋ＶＴ１）に近づいてくると、ダイオードＤ１に流れる順方向電流が減少し始める。このため、モニタノード２０において出現する波形モニタ信号Ｖ２０の電位は、接地端子の電位に近づいていく。
【００５１】
コイル端ノード５０において出現するコイル端信号Ｖ５０の電位が、接地端子の電位に対してダイオードＤ１の順方向電圧ＶＴ１分高い電位（＝接地電位＋ＶＴ１）よりも低くなる場合、ダイオードＤ１にはコイル端ノード５０から接地端子に向う方向に順方向電流が流れなくなる。このため、モニタノード２０において出現する波形モニタ信号Ｖ２０の電位は、接地端子の電位と同電位となる。
【００５２】
図３Ａは、負荷変調方式に基づいてコイル端ノード５０において出現するコイル端信号Ｖ５０の波形図であり、図３Ｂは、図３Ａに対応したモニタノード２０において出現する波形モニタ信号Ｖ２０の波形図である。
【００５３】
図３Ａに示すように、受電側から送電側へデータ転送する際の負荷変調に従って、コイル端ノード５０において出現するコイル端信号Ｖ５０が変化している。また、１次側コイル６０の電圧基準が定められていないので、同図に示すように、１次側コイル６０のコイル端信号Ｖ５０は、接地電位を基準として正電圧になる場合と負電圧になる場合とがある。
【００５４】
図３Ｂに示すように、コイル端ノード５０において出現するコイル端信号Ｖ５０の電位が、接地電位を基準として正電圧から負電圧に変化する場合であっても、モニタノード２０において出現する波形モニタ信号Ｖ２０の電位は、常に接地電位よりも高い正の範囲となることが保証される。よって、送電制御装置８０の波形モニタ端子４２に負電圧が印加されることを防止でき、また送電制御装置８０に含まれる電気回路素子の破壊を引き起こす寄生効果（ラッチアップ等）を防止できる。
[波形モニタ回路の変形例]
図４は、図２に示した波形モニタ回路１００の第１の変形例を示す回路図である。図４に示す波形モニタ回路１００は、図２に示した波形モニタ回路１００と対比して、ダイオードＤ１（本発明におけるダイオード）と抵抗Ｒ１（本発明における第２の抵抗）との配置を逆にした整流回路１０２が相違している。本変形例の場合であっても、図２に示した波形モニタ回路１００と同様の効果を奏する。
【００５５】
図５は、図２に示した波形モニタ回路１００の第２の変形例を示す回路図である。図５に示す波形モニタ回路１００は、図２に示した波形モニタ回路１００と対比して、抵抗Ｒ１（本発明における第２の抵抗）が省略されてダイオードＤ１（本発明におけるダイオード）のみで構成された整流回路１０３が相違している。本変形例の場合であっても、図２に示した波形モニタ回路１００と同様の効果を奏する。
【００５６】
図２、図４、図５に示したダイオードＤ１は、ダイオード接続されたトランジスタでもよい。また、図２、図４、図５に示したダイオードＤ１は、コイル端ノード５０から波形モニタ端子４２へ向かう方向を順方向とするショットキーバリアダイオードとしてもよい。また、また、図２、図４、図５に示したダイオードＤ１は、コイル端ノード５０から波形モニタ端子４２へ向かう方向を順方向とするツェナーダイオードとしてもよい。
（第２の実施の形態）
[電力伝送システムの構成]
本発明の第２の実施の形態に係る電力伝送システムの構成は、図１に示した本発明の第１の実施の形態の場合と同一であるため、その説明を省略する。
[波形モニタ回路の構成]
図６は、本発明の第２の実施の形態における波形モニタ回路１００の構成を示す回路図である。
【００５７】
図６に示す波形モニタ回路１００は、図２に示した波形モニタ回路１００と対比して、ダイオードＤ１の配置を変えた点と抵抗Ｒ３（本発明における第３の抵抗）を追加した点とが相違する。
【００５８】
図６に示す波形モニタ回路１００は、１次側コイル６０のコイル端ノード５０と接地端子（低電位電源ノード）との間に、抵抗Ｒ１（本発明における第２の抵抗）と、抵抗Ｒ２と（本発明における第１の抵抗）が直列に接続されている。抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の接続点がモニタノード２０として定められている。なお、本実施の形態では、波形モニタ回路１００は、モニタノード２０に出現する波形モニタ信号をモニタするのではなく、後述のモニタノード２１に出現する波形モニタ信号をモニタするものである。
【００５９】
モニタノード２０と波形モニタ端子４２との間にダイオードＤ１（本発明におけるダイオード）が設けられている。ダイオードＤ１は、そのアノード側がモニタノード２０と接続されて、そのカソード側が波形モニタ端子４２と接続されている。なお、抵抗Ｒ１とダイオードＤ１とにより整流回路１０４が構成されている。
【００６０】
また、ダイオードＤ１と波形モニタ端子４２との間の信号ライン上にモニタノード２１が定められており、モニタノード２１が抵抗Ｒ３（本発明における第３の抵抗）を介して接地電位に接地されている。そして、モニタノード２１において出現する波形モニタ信号Ｖ２１が、送電制御装置８０の波形モニタ端子４２に印加される。
【００６１】
コイル端ノード５０において出現するコイル端信号Ｖ５０の電位を抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２で分圧したモニタノード２０が、接地端子の電位（接地電位）に対してダイオードＤ１の順方向電圧ＶＴ１分高い電位（＝接地電位＋ＶＴ１）よりも高くなる場合、抵抗Ｒ１、ダイオードＤ１、及び抵抗Ｒ３を介してコイル端ノード５０から接地端子に向う電流経路と、抵抗Ｒ１、及び抵抗Ｒ２を介してコイル端ノード５０から接地端子に向う電流経路と、が形成される。つまり、ダイオードＤ１には順方向電流が流れる。すると、モニタノード２１において出現する波形モニタ信号Ｖ２１の電位は、抵抗Ｒ１の電圧降下分（＝抵抗Ｒ１の抵抗値×（ダイオードＤ１の順方向電流＋抵抗Ｒ２に流れる電流））と、コイル端信号Ｖ５０からダイオードＤ１の順方向電圧（閾値電圧）ＶＴ１と、抵抗Ｒ３の電圧降下分（＝抵抗Ｒ３の抵抗値×ダイオードＤ１の順方向電流）と、に基づいて定められる。
【００６２】
コイル端ノード５０において出現するコイル端信号Ｖ５０の電位を抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２で分圧したモニタノード２０が、接地端子の電位に対してダイオードＤ１の順方向電圧ＶＴ１分高い電位（＝接地電位＋ＶＴ１）に近づいてくると、ダイオードＤ１に流れる順方向電流が減少し始める。このため、モニタノード２１において出現する波形モニタ信号Ｖ２１の電位は、接地端子の電位に近づいていく。
【００６３】
コイル端ノード５０において出現するコイル端信号Ｖ５０の電位を抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２で分圧したモニタノード２０が、接地端子の電位に対してダイオードＤ１の順方向電圧ＶＴ１分高い電位（＝接地電位＋ＶＴ１）よりも低くなる場合、ダイオードＤ１にはコイル端ノード５０から接地端子に向う方向に順方向電流が流れなくなる。このため、モニタノード２０において出現する波形モニタ信号Ｖ２０の電位は、接地端子の電位と同電位となる。
【００６４】
以上のとおり、図６に示した波形モニタ回路１００は、図２に示した波形モニタ回路１００と同様の効果を奏する。
[変形例]
図７は、図６に示した波形モニタ回路１００の第１の変形例を示す回路図である。図７に示す波形モニタ回路１００は、図６に示した波形モニタ回路１００と対比して、ダイオードＤ１のカソードとモニタ端子４２との間に抵抗Ｒ５（本発明における第４の抵抗）が追加された点が相違する。なお、同図の整流回路１０５は、抵抗Ｒ１と、ダイオードＤ１と、抵抗Ｒ５とにより構成されている。本変形例の場合であっても、図６に示した波形モニタ回路１００と同様の効果を奏する。
【００６５】
図８は、図６に示した波形モニタ回路１００の第２の変形例を示す回路図である。図８に示す波形モニタ回路１００は、図６に示した波形モニタ回路１００と対比して、モニタノード２０とダイオードＤ１のアノードとの間に抵抗Ｒ４（本発明における第５の抵抗）が追加された点が相違する。なお、同図の整流回路１０６は、抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ４と、ダイオードＤ１とにより構成されている。本変形例の場合であっても、図６に示した波形モニタ回路１００と同様の効果を奏する。
【００６６】
図９は、図６に示した波形モニタ回路１００の第３の変形例を示す回路図である。図８に示す波形モニタ回路１００は、図６に示した波形モニタ回路１００と対比して、ダイオードＤ１のカソードとモニタ端子４２との間に抵抗Ｒ５（本発明における第４の抵抗）が追加された点と、モニタノード２０とダイオードＤ１のアノードとの間に抵抗Ｒ４（本発明における第５の抵抗）が追加された点と、が相違する。なお、同図の整流回路１０７は、抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ４と、ダイオードＤ１と、抵抗Ｒ５とにより構成されている。本変形例の場合であっても、図６に示した波形モニタ回路１００と同様の効果を奏する。
【００６７】
図６乃至図９に示したダイオードＤ１は、ダイオード接続されたトランジスタでもよい。また、図６乃至図９に示したダイオードＤ１は、コイル端ノード５０から波形モニタ端子４２へ向かう方向を順方向とするショットキーバリアダイオードとしてもよい。また、また、図６乃至図９に示したダイオードＤ１は、コイル端ノード５０から波形モニタ端子４２へ向かう方向を順方向とするツェナーダイオードとしてもよい。
【００６８】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の電力伝送システム及びそれに用いられる波形モニタ回路は、受電側から送電側に負荷変調によってデータ転送を行う電力伝送システムそれに用いられる波形モニタ回路として有用である。
【符号の説明】
【００７０】
２…送電側ホスト
２０…モニタノード
２１…モニタノード
４０…波形検出回路
４２…波形モニタ端子
４５…データ検出回路
６０…１次側コイル
７０…送電部
８０…送電制御装置
８２…制御回路
１００…波形モニタ回路
１２０…搬送波発振回路
１３０…周波数変調回路
２００…送電装置
４…受電側ホスト
３００…受電装置
３１０…受電部
３２０…負荷変調部
３３０…給電制御部
３４０…受電制御装置
３９０…２次側コイル
９０…負荷
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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